基于功率旁路泄露的硬件木马设计

攻击者在现场可编程门阵列芯片设计、生产过程中能够偷偷嵌入恶意的所谓硬件木马以形成隐藏的后门,从而得到非授权的私密信息。为此,论述一种基于器件功率旁路泄露特性的硬件木马,以有意形成功率旁路来传递私密信息。通过实验证明了在器件有效的功率噪声级别下,该功率旁路木马能够泄露私密信息,采用扩展频谱技术实现多位密钥的并行泄露体现了硬件木马的设计灵活性。

差分功率分析攻击中的信号对齐方法研究

针对差分功耗分析(DPA)攻击的原理及特点,分析了未对齐信号对DPA攻击的影响.论述了现在已知的对未对齐信号的频域和模式识别处理方法,分别分析了它们的原理及优缺点,提出了在时域内对未对齐信号采用分段处理进行对齐的方法.通过实验验证了该方法的正确性及有效性,该方法能够有效的处理未对称信号,提高DPA攻击的效率,减少DPA攻击的样本量.

AES密码电路抗差分功耗分析设计

针对差分功耗分析(DPA)攻击的原理及特点,分析了高级加密标准(AES)的DPA攻击弱点,采用掩盖(Masking)的方法分别对AES算法中字节代换部分(SubBytes)及密钥扩展部分进行了掩盖,在此基础上完成了AES抵御DPA攻击的FPGA硬件电路设计。通过对该AES的FPGA电路的差分功耗攻击实验验证,该方法能够很好地抵抗DPA攻击。

基于远程控制的智能家居中控系统

本系统以飞思卡尔公司生产的MC9S12XE/S微控制器为核心,以射频收发模块nRF905、GSM远程通信模块TC35iGSM、人机交互键盘控制模块、电源管理模块和液晶显示模块等构成了外围电路,实现对各个智能家居子系统的远程控制。系统硬件构成精炼,功耗低,价格便宜,使用简单,有非常广阔的应用空间。

基于连通域内模板匹配的靶机与弹迹检测

针对靶机与射弹识别以及靶机与射弹分离提取的图像处理的难点问题,提出了一种基于Sobel算子和连通域内模板匹配的靶机与射弹的提取与识别方法。该方法不仅适用于不同种类的射弹与靶机类型,同时对不同天气条件下的观测图像也具有较好的鲁棒性,能有效满足防空射击评价系统的需求。

SX52BD单片机实现嵌入式因特网终端的设计

本文介绍了用高速控制单片机SX52BD实现嵌入式因特网终端的设计,以及通信以太网控制器CS8900A的本地局域网应用接口实现网络远程控制或远程监控。

SX52BD实现嵌入式因特网终端设计

本文详细描述了用美国Ubicom公司8位超高速控制单片机SX52BD实现嵌入式因特网络端的设计，包括硬件和软件两大部分。SX52BD控制友太网控制器CS8900A实现本地局域网的功能，通过TCP／IP协议提供与因特网进行连接的应用接口，使用该应用接口，可以实现网络远程控制或远程监控。

冠状动脉旁路移植术联合二尖瓣成形术与经皮冠状动脉介入治疗对缺血性二尖瓣关闭不全的疗效分析

目的分析冠状动脉旁路移植术(coronary artery bypass graft,CABG)+二尖瓣成形术(mitral valvuloplasty,MVP)与仅行经皮冠状动脉介入治疗(percutaneous coronary intervention,PCI)对重度慢性缺血性二尖瓣关闭不全(chronic ischemic mitral incompetence,CIMI)的疗效。方法选取2018年1月至2020年1月于郑州大学第一附属医院诊治的重度CIMI患者115例,根据患者手术方式不同将其分为PCI组(n=59)和CABG+MVP组(n=56)。收集患者的性别、年龄、合并疾病等临床基本特征及术前超声参数,比较两种手术对术后二尖瓣反流的疗效。结果CAB G+MVP组患者的年龄显著小于PCI组,左室射血分数显著大于PCI组(P<0.05)。PCI组患者术后二尖瓣反流无改善或复发率是CAB G+MVP组的6.01倍(OR=6.01,95%CI:2.450~15.132,P<0.05)。CABG+MVP组患者术后二尖瓣反流的好转程度优于PCI组(P<0.05)。结论针对重度CIMI,虽然外科手术治疗伴随着术后高死亡率,但行CAB G+MVP的患者术后二尖瓣反流情况优于仅行PCI的患者。

基于远程控制的智能家居中控系统

本系统以飞思卡尔公司生产的MC9S12XE/S微控制器为核心,以射频收发模块nRF905、GSM远程通信模块TC35iGSM、人机交互键盘控制模块、电源管理模块和液晶显示模块等构成了外围电路,实现对各个智能家居子系统的远程控制。系统硬件构成精炼,功耗低,价格便宜,使用简单,有非常广阔的应用空间。

土壤盐分胁迫对甜高粱茎秆糖分积累及蔗糖代谢相关酶活性的影响

【目的】研究土壤盐分胁迫对甜高粱茎秆中糖分积累及蔗糖代谢相关酶活性的影响,探明盐胁迫条件下甜高粱茎秆的糖分积累特征。【方法】以甜高粱杂交品种"辽甜1号"为研究材料,采用高效液相色谱法和酶学测定方法,对5种不同土壤盐分(分别为对照CK(0.102%)、T1(0.215%)、T2(0.250%)、T3(0.300%)、T4(0.459%),以上为质量分数)胁迫下,甜高粱各生育时期(拔节期、孕穗期、开花期、灌浆期、成熟期)茎秆中的糖分(葡萄糖、果糖、蔗糖)含量和糖代谢相关酶(蔗糖磷酸合成酶(SPS)、蔗糖合成酶合成方向(SS-s)、蔗糖合成酶分解方向(SS-d)、中性转换酶(NI)、酸性转换酶(AI))活性进行测定。【结果】(1)甜高粱茎秆总糖在灌浆期积累最多,蔗糖是影响总糖含量的主要因素,土壤盐质量分数在0.215%~0.300%时,总糖、蔗糖含量随盐胁迫程度加深呈现增加的趋势。(2)低盐胁迫(0.215%~0.300%)可使甜高粱茎秆中SPS、SS-d、SS-s、AI活性增加,而对NI活性无显著影响。(3)甜高粱茎秆中总糖含量与蔗糖含量和AI活性呈显著正相关,而与其他酶无显著相关性。【结论】甜高粱茎秆糖分累积是各种酶共同作用的结果,其中AI是调控甜高粱茎秆总糖的关键酶。

差分功率分析攻击中的信号处理与分析

信号处理与分析是差分功率分析攻击中的关键技术.详细给出信号轨迹对齐、信号去噪、信号压缩、时-频信号转换以及差分轨迹尖峰判别等功率信号处理与分析技术.针对AES单片机实现的攻击实验表明,采用上述信号处理与分析技术的差分功率分析,利用3000个功率轨迹样本,可以成功获取AES密码算法的密钥.

NaCl胁迫对萌发期甜高粱和春小麦生理生化特性的影响

以甜高粱品种M81-E和春小麦品种宁春42号为试验材料,研究水培条件下5种不同浓度Na Cl胁迫(0、50、100、150、200 mmol/L)对萌发期甜高粱和春小麦抗氧化酶SOD、POD、CAT、MDA、APX活性,研究有机渗透调节物质可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸含量变化的影响。研究结果:(1)Na Cl胁迫下甜高粱和春小麦脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质含量均随盐浓度升高而增加;(2)MDA含量与盐浓度和处理时间呈正相关,抗氧化酶活性随盐浓度升高呈先增加后降低的趋势,表现为低盐浓度促进、高盐浓度产生抑制作用;(3)萌发早期甜高粱同工酶P5条带消失、S3条带出现,春小麦同工酶P6、S4、S5条带出现、C1条带消失;(4)甜高粱与春小麦相比,在低盐(≤50 mmol/L)胁迫下甜高粱MDA、脯氨酸、可溶性糖含量与对照差异不显著,抗氧化酶活性显著高于对照。结果表明,Na Cl胁迫下甜高粱、春小麦均能通过调整自身有机渗透调节物质、保护酶活性来保证细胞膜的完整性,维持细胞正常代谢,其中甜高粱表现出较强的耐盐性;同时在盐胁迫早期,甜高粱主要通过调控POD、SOD基因表达来提高其耐盐性,而春小麦主要通过POD、SOD、CAT基因表达来调控。

旁路模板在密码芯片指令分析中的应用

集成电路微控制器芯片在执行不同的指令时会产生不同的功耗旁路泄露特征,根据这些特征用统计方法构建对应不同指令以及指令执行路径的旁路模板,并根据极大似然方法匹配目标芯片工作时泄露的功耗旁路信号,进而推断芯片中程序的执行路径甚至指令代码.针对微控制器(AT89C52)上实现的RSA二进制模幂算法的简单旁路模板分析验证了旁路模板分析对于推断程序执行路径的可行性,对微控制器典型指令的统计旁路模板分析实验说明了旁路模板分析在芯片指令逆向工程中的可行性.

D函数构造法及其对DES差分能量攻击的影响分析

在对密码芯片进行差分能量攻击时,不同的D函数(分割函数)构造法会影响攻击所需的样本量及其效果。针对数据加密标准(DES)密码芯片,构造不同的D函数,采用三种差分功耗攻击方式对其进行攻击实验,并对比分析实验结果。给出了针对串行工作模式的微控制器、不同内部设计结构的现场可编程门阵列(FPGA)、实际商用智能IC卡进行差分能量攻击时,最佳的D函数构造方式。分析结果有助于解决在针对实际DES密码芯片的差分能量攻击时,由于假峰影响而误判正确密钥,导致攻击成功率较低的问题,同时对其他密码算法芯片的D函数构造提供了指导。

针对FPGA密码芯片M-DPA攻击的研究与实现

分析了DPA、B-DPA和M-DPA等三种差分功耗分析方法的原理;在FPGA内部采用并行设计与流水线设计方法实现了AES的密码电路,分别采用DPA、B-DPA和M-DPA三种方法对AES的FPGA电路实现进行了攻击;得出结论:M-DPA攻击方法能够很好地减少FPGA密码芯片的并行设计和流水线设计带来的不利影响,能够有效增大分析的信噪比,减少攻击的样本量,提高攻击的效率;M-DPA攻击方法相对于DPA和B-DPA攻击能够更加适用于FPGA密码芯片的功耗旁路分析。

基于功耗泄漏的密码芯片指令分析

结合逆向工程思想和旁路攻击原理,利用密码芯片的旁路功耗泄漏信号对芯片指令进行建模攻击,选取指令功耗轨迹上的有效点建立指令旁路模板,并提出指令类划分方法。通过对AT89C52单片机上运行的单周期单字节指令进行分析,验证了旁路模板指令恢复的可行性。

针对FPGA密码芯片的近场差分电磁分析攻击

为探究现场可编程门阵列(FPGA)密码芯片运行时电磁辐射造成的涉密信息泄漏情况,研究了互补金属氧化物半导体(CMOS)电路直接电磁辐射的原理,构建了FPGA密码芯片的近场电磁辐射模型。根据这个模型,探讨了近场电磁辐射测量点的选取,采用电磁扫描的方法解决了电磁探头在FPGA表面电磁信号采集的定位问题。此外,在阐释了差分电磁分析(DEMA)攻击原理的同时,完成了高级加密标准(AES)的FPGA电路设计,针对FPGA密码系统的DEMA攻击实验表明,通过电磁扫描找到最佳测量点,在42 000个样本的条件下能成功破解AES密码电路的128 bit密钥。

电磁分析环境下密码设备面向实际的安全性度量

为在充斥电磁分析旁路攻击敌手的危险环境下评估密码设备的安全性,通过将密码学标准黑盒模型中的敌手能力进行加强,在物理可观测密码术模型的框架内,定义了具有电磁泄漏信息分析能力的密钥恢复敌手与不可分辨性判定敌手。分别以敌手成功率定量度量与敌手优势定性度量,给出密码设备面向实际的安全性度量方式。通过成功率度量方式的实验,比较了几种不同电磁旁路分辨器的攻击能力,以便为进一步研究并开发可证明抵抗电磁分析攻击的密码系统和设备打下基础。

基于旁路泄漏的微控制器指令分析研究

微控制器芯片所有活动都会在其旁路泄漏信号上留下"指纹"信息,将逆向工程思想与旁路攻击方法结合,对芯片旁路"指纹"信息进行分析,判断微控制器所执行的未知指令.针对微控制器(AT89C52)指令集构建对应不同指令的旁路模板库,对未知指令进行模板分析,通过实验验证了指令恢复的可行性,扩展了旁路攻击的研究领域.

基于主成分分析的指令旁路模板分析方法

提出一种微控制器指令逆向恢复方法.根据微控制器内执行的指令与功耗、电磁等旁路信号之间的相关性,为不同指令分别构建旁路模板,将未知指令的旁路轨迹与模板进行匹配来恢复指令.为解决旁路轨迹中样本点数量较大,导致的模板构建与匹配效率较低的问题,利用主成分分析(PCA)的方法从功耗轨迹中提取旁路信号主成分.实验结果显示,在约400个样本点中选取约30个分量的相同条件下,PCA方法获得的匹配正确率比人工选取有效点方法提高近50%.